• Title/Summary/Keyword: 초음파 트랜스듀서

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Fabrication of PVDF Line Focus Ultrasonic Transducer and its Application II. Applicatin to LSAW Measurement (직선집속 PVDF 초음파트랜스듀서의 제작과 응용 II. 누설탄성표면파 측정에의 응용)

  • Yoon Hyuck-joon;Ha Kang-lyeol;Kim Moo-joon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.391-394
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    • 1999
  • 제작되어진 LFB PVDF 초음파트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW)측정을 하였다. 시료로서는 $SiO_2$, Al, Cu등을 사용하였고, 측정방법으로써는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 실험결과는 Campbell and Jones의 이론에 의한 해석결과와 비교 분석하였는데 매우 잘 일치됨을 알 수 있었다.

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자궁암 치료 시 고선량률 근접 치료기와 사용될 초음파 온열치료기 개발

  • Lee, Re-Na;Seo, Hyeon-Suk;Lee, Gyeong-Ja;Choe, Jin-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.81-84
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    • 2004
  • 자궁암 치료시 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용할 초음파 온열 치료기가 개발되었다. 온열치료기는 텐덤형, 오보이드 형, 원통형으로 디자인 되었다. 각각의 치료기들에 사용될 초음파원 으로 PZT물질이 사용되었다. 텐덤형의 경우 외부직경이 2mm 이고 길이가 24.5mm 인 PZT5A가 사용되었고 오보이드형은 직경 20mm, 길이 20mm 인 원통형의 PZT 8 물질을 반으로 나누어 사용하였으며 원통형 치료기는 외경 25.4mm, 길이가 15.2 mm 인 원통형 PZT 8물질이 이용되었다. 각각의 트랜스듀서의 초음파 발생효율을 측정하였다. 텐덤형의 경우 3.2MHz 로 작동하였고 평균효율성은 16.7% 이다. 오보이드형의 작동 주파수는 1.5MHz 이며 효율성을 32${\sim}$46% 이다. 마지막으로 원통형의 작동주파수는 1.7MHz 이며 측정?? 효율성의 범위는 55${\sim}$65%이다. 특성분석 결과 온열치료에 사용될 초음파원으로 사용가능함이 입증되었다. 따라서 3개의 텐덤형 드랜스듀서를 연결하여 자궁내막의 길이가 73.5mm까지 치료가능한 텐덤형 온열치료기가 제작되었고 2개의 반원통형 트랜스듀서를 연결하여 치료길이가 40mm 인 오보이드형 치료기가 제작되었다. 마지막으로 4개의 원통형 트랜스듀서를 연결하여 질암등에 사용이 가능하고 61mm 까지 치료가 가능한 원통형 온열 치료기가 제작되었다.

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Fabrication of PVDF Line Focus Ultrasonic Transducer and its Application I. Fabrication and Characteristics Evaluation (직선집속 PVDF 초음파트랜스듀서의 제작과 응용 I. 제작 및 특성평가)

  • Yoon Hyuck-joon;Ha Kang-Iyeol;Kim Moo-joon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.387-390
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    • 1999
  • 누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW) 측정에 사용하는 것을 목적으로 PVBF 압전막을 이용하여 직선집속 초음파트랜스듀서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 제작은 한쪽 면이 원통형 구조를 갖는 구리, 알루미늄, 3mmPVC-에폭시 3가지 재료를 배면층으로 사용하여 각각에 PVDF를 부착시켜서 수중에 음파를 방사하도록 구성하였고, 특성평가는 임펄스응답 특성과 음장 특성으로 나누어서 평가하였다. 임펄스응답 특성은 제작한 3종류의 집속 초음파트랜스듀서에 대해 실험적으로 측정하고, Mason 등가회로1)를 이용한 이론적 해석결과와 비교하였다. 음장특성 측정실험은 구리를 배면체로 하여 제작한 집속 초음파트랜스듀서에 대해서 실시하였고, 그 이론적인 계산결과는 Raylelgh-Somme-rfeld 회 절이론2)을 도입하여 초점면에 형성되는 음압분포를 계산하는 것으로 얻어졌다. 실험은 펄스 초음파 송수기 및 $2{\mu}m/step$으로 이동하는 정밀 x-y-z 스테이지를 컴퓨터에 연결하여 자동 측정하는 것으로 수행되었는데, 그 결과는 이론 해석결과와 비교적 잘 일치하였다.

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Analysis of miniature piezoelectric ultrasonic linear motor (초소형 압전 초음파 선형 모터의 분석)

  • Lee, Won-Hee;Kang, Chong-Yun;Ju, Byeong-Kwon;Yoon, Seok-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.300-300
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    • 2007
  • 최근 전기전자기기 및 광학기기 등의 소형화 및 고기능에 맞추어 구동 장치의 소형화가 필수적으로 요구됨에 따라, 보다 간단한 구조의 다양한 소형 압전 선형 모터에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 굴곡 진동 모드를 갖는 평판형의 압전체와 탄성체로 구성된 압전 트랜스듀서와 두 개의 압전 트랜스듀서를 연결하여 타원 운동을 구현하기 위해, 굴곡 변형이 발생하는 한 쌍의 압전 트랜스듀서에 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 정현파를 각각 인가하여, 한 쌍의 압전 트랜스듀서를 연결하는 돌출부에서 타원궤적을 형성하는 소형 압전 액츄에이터를 설계하였다. 유한요소해석 프로그램인 ATILA를 이용하여 결합부의 타원 궤적의 형성하기 위한 압전 트랜스듀서의 최적 동작 주파수로 운동 모드를 결정하고자 한다.

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Development of a Modular Magnetostrictive Transducer for Torsional Guided Wave Transduction in a Cylindrical Structure (원통형 구조물에서 비틀림 유도초음파 변환을 위한 모듈형 자기변형 트랜스듀서 개발)

  • Cho, Seung-Hyun;Park, Jae-Ha;Kwon, Hyu-Sang;Ahn, Bong-Young;Lee, Seung-Seok
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.29 no.5
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    • pp.427-435
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    • 2009
  • Cylindrical structures such as pipes and shafts are widely used in various industrial facilities. Recently, researches on magnetostrictive transduction of torsional waves have been actively reported for the nondestructive evaluation of those cylindrical structures. However, the existing magnetostrictive patch transducer has somewhat inconvenient and time.consuming process like patch bonding to a structure since it should employ a magnetostrictive patch having strong magnetostriction. To overcome these limitations of the existing transducer, in this work, we develop a novel modular magnetostrictive transducer to generate and measure torsional waves to inspect a cylindrical structure. The proposed transducer can be applied as viscous liquid coupling with shear couplant or dry coupling without coupling media instead of patch bonding to a structure. We describe a detailed structure of the modular transducer and conduct some experiments to verify its performance.

Development and Evaluation of the piezoelectric transducer for the transit-time ultrasonic flowmeters (외접형 초음파 유량센서용 압전 트랜스듀서의 개발 및 평가)

  • Lee Young-Jin;Im Jong-In
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.43 no.4 s.310
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    • pp.30-34
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    • 2006
  • To enhance the performance of the piezoelectric transducer for the transit-time type ultrasonic sensors, we investigated and verified the effect of it's size and raw materials using FEM(Finite Element Method) technique. Radiation angle of $25^{\circ}$ could be realized through the control of the matching layer's shape and its raw materials. Based on the results, the flowmeter is fabricated and characterized in real application, which thereby proves good sensitivity of 10 times better than current commercial one.

Focal length control of line-focus ultrasonic transducer using bimorph-type bending actuator (바이몰프형 밴딩 엑츄에이터를 이용한 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점 거리 제어)

  • Chae Min-ku;Kim Moo-Joon;Ha Kang-Lyeol
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.361-364
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    • 2002
  • 의료용 초음파 진단기는 음축 방향 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소의 전기단자에 전기회로를 이용한 가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 단일 PVDF로 구성된 트랜스듀서에 바이몰프 타입의 엑츄에이터를 부가하여 진동요소의 배열이나 전기적 가중치의 부가없이 기계적으로 곡률 반경(R.O.C. : Radius Of Curvature)을 제어하는 방법을 제안하였고, 바이몰프 타입 엑츄에이터에 인가한 전압 변화에 따른 트랜스듀서의 곡률 반경 변화를 측정하여 이에 따른 수중에서의 음장 분포 변화를 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

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Nondestructive Evaluation of plate structures using the Ultrasonic Transducer OPMT (OPMT 초음파 트랜스듀서를 이용한 평판구조 이상진단)

  • Kim, Yoon-Young;Cho, Seung-Hyun;Lee, Ju-Seung;Sun, Kyung-Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.423-427
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    • 2004
  • In this work, we propose a new ultrasonic damage inspection method in plate structures. The proposed method employs an OPMT (Orientation-adjustable Patch-type Magnetostrictive Transducer) in order to make the ultrasonic waves focused on the specific target point. For experiments, virtual grid points were set up at every 50 mm in an aluminum plate and two OPMTs were used for inspection. If there exists a crack in a plate, the reflected Lamb wave from the crack is measured in addition to the direct waves from the transmitting transducer to the receiving transducer.

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Design and Piezoelectric properties of 2-2 piezocomposite Ultrasonic Transducers by means of the Finite Element Methode (유한요소해석법을 이용한 2-2형 압전복합재료 초음파 트랜스듀서의 설계 및 압전특성)

  • Park, Jae-Sung;Lee, Sang-Wook
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.48 no.2
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    • pp.40-46
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    • 2011
  • In this study, PZT-5A green sheet were prepared by using tape casting technique, and the piezoelectric properties of PZT-5A by variation of sintering temperature was investigated. After, design and piezoelectric properties of 2-2 piezocomposite ultrasonic transducers by menas of the FEA. The acoustic impedance and piezoelectric charge constant of the 2-2 type piezocomposite transducer decreased proportionally due to the density decrease caused by the PZT volume fraction decrease. The piezocomposite acoustic impedance were 7~3 MRayl between 0.6 and 0.2 allowing it to be used for a ultrasonic transducer. The resonance characteristics and the electro-mechanical coupling factor were the best when the volume fraction PZT was 0.6. The PZT volume fraction shows the fixed value, 0.6~0.65, approximately within the range between 0.2 and 0.6 while it is increased to decreased over the range. The result of the experiment above confirmed that the 2-2 piezoelectric composites could be used as the ultrasonic transducers.

Feasibility Study on Detection of Defective Elements in a Linear Phased Array Transducer through Ultrasonic Field Analysis and Visualization (초음파 음장해석 및 가시화를 통한 선형 위상차배열 트랜스듀서의 결함요소 검출 가능성 연구)

  • Choi, Kwang-Yoon;Yang, Jeong-Won;Ha, Kang-Lyeol;Kim, Moo-Joon;Kim, Jung-Soon;Lee, Chae-Bong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.5
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    • pp.416-423
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    • 2009
  • The ultrasonic pressure fields for the 3 MHz linear phased array transducer with sixteen piezoelectric elements of which one may not be operated by defect were simulated theoretically and measured experimentally using a visualization system of the Schlieren method. The simulation results for steering angles of $0^{\circ}$ and $30^{\circ}$ show that the side-lobe patterns of the transducer including a defective element is quite different from the transducer with all normal elements, and those patterns are in good agreement with the results of visualization. It is shown that the defective elements in a linear array transducer can be detected by comparison of the simulated and the visualized side-lobe patterns in two dimensional acoustic fields.